dnešní změna klimatu nedrží svíčku chemické války vedené na Zemi před více než 2 miliardami let.
předtím, Než rostliny objevil sílu fotosyntézy, jednobuněčný život přežil na chemikálie, slunce, hořící prostřednictvím vodíku, methanu a síry, mimo jiné báječný sloučenin. Tyto „anaerobní“, které žijí bez kyslíku, byly otráveny, když modrozelené řasy zvané sinice vyvinuly fotosyntézu a začaly vydechovat kyslík. Vysoce reaktivní plyn se kombinuje s kovy a proteiny v anaerobních buňkách a zabíjí je. Ale sinicím se dařilo, přeměňovaly sluneční světlo na cukr a vylučovaly kyslík jako odpad.
hladiny kyslíku v horninách náhle stoupají před 2,5 miliardami let-bodec zvaný “ Velká oxidační událost.“Skok byl dlouho držen jako důkaz, kdy se sinice vyvinuly fotosyntéza. Ale studie zveřejněná dnes (23. Března) v časopise Nature Geoscience se připojí k rostoucí množství dat, která naznačuje, že nejbližší slunce-milenci se objevily dlouho předtím, než tento kyslík spike.
mnoho vědců si nyní myslí, že první fotosyntetické organismy žily na Zemi před 3 miliardami let. A stejně jako restaurátoři umění, kteří najdou skrytý obraz pod starým mistrovským obrazem, tito vědci objevují nový obraz prvního dechu země.
Těžké kovy
V nové studii, Yale University geochemik Noah Planavsky a jeho kolegové analyzovali hladiny molybdenu a železa v 2.95-miliard-rok-staré kameny z Jižní Afriky. Skály byly položeny ve vodě, v mělkém oceánu poblíž pobřeží. Kovy slouží jako markery fotosyntézy. Izotopy molybdenu, nebo prvky se stejným počtem protonů, ale s různým počtem neutronů, sledovat oxidaci manganu, proces, který vyžaduje vysokou hladinu kyslíku, Planavsky řekl.
chemické stopy ve skalách, z Pongola Supergroup, uveďte sinice produkují kyslík do vody na povrchu oceánu, Planavsky řekl. „Naše studie vám říká, že v oceánech byla lokalizovaná produkce sinic,“ řekl Live Science Our Amazing Planet.
V další nedávné studii, také na Jihu Afriky Pongola skály, vědci se podíval na chrom izotopy pro odhad atmosférické hladiny kyslíku 3 miliardami let. Výsledky naznačují, že atmosférický kyslík byl asi 100 000krát vyšší, než by bylo možné vysvětlit nebiologickými chemickými reakcemi, podle výzkumu zveřejněného v Září. 26, 2013, v časopise Nature.
„obě studie se zcela doplňují,“ uvedl Planavský. „Poskytujeme nezávislé důkazy o přítomnosti sinic. Sledujeme povrchové oceánské procesy a oni sledují pozemské procesy.“
nicméně, Woodward Fischer, geobiolog v Caltech v Pasadeně, Kalif., upozorňuje, že techniky stopových kovů vyžadují další validaci. Obě analytické metody jsou jen asi deset let staré a jsou testovány v extrémně starých horninách. „Kvalita našich interpretací z nich odvozených zůstává trochu nejistá,“ řekl Fischer, který se nezúčastnil ani jedné studie. „Ve vší spravedlnosti dnes nerozumíme cyklu molybdenu a chromu.“
který přišel jako první?
Jako více citlivé techniky, objevovat pro zadíval se do hlubin času, nová diskuse má povrch: Udělal mikroby čerpadlo naší planety je první dech, nebo změny životního prostředí tlačit planety na kyslík bohatství?
Vznikající důkazy naznačují, hladiny kyslíku vzal jízdu na horské dráze na 500 milionů let mezi okamžikem, kdy první sinic vyvinuly fotosyntézy a Velká Oxidační Událost. To je dlouhá doba pro život-je to přibližně stejné jako doba mezi prvními trilobity země a lidmi.
někteří vědci si myslí, že země sama hrála roli při zvyšování hladiny kyslíku, jak kontinenty rostly. Eroze kůry a měnící se povaha sopek-větší kontinenty znamenají více pozemních erupcí chrlících plyn do atmosféry, spíše než Podvodní výbuchy. Tyto geologické posuny mohly posunout zemskou atmosféru směrem ke kyslíku ve shodě s sinicemi.
„co je na tom opravdu vzrušující, je relativní role biologické evoluce versus geologické evoluce v hlavních zlomových bodech v historii země,“ řekl Planavsky. „To je to, co řídí náš výzkum.“
pošlete e-mail Becky Oskin nebo ji sledujte @beckyoskin. Sledujte nás @OAPlanet, Facebook a Google+. Původní článek na Live Science je naše úžasná planeta.
Poslední zprávy